光的偏振和光在晶体中的传播课件.pptVIP

光的偏振和光在晶體中的傳播

光波是橫波。將平面電磁波函數代入??E=0和??H=0，得到E?k和H?k，即電磁場振盪方向與波矢方向正交，在與波矢正交的橫平面中振盪，即自由空間中光波為橫波。電場和磁場之間正交和同步。可知：

偏振態:電場向量在與光傳播方向垂直的平面內的振動狀態。線偏振光自然光部分偏振光橢圓偏振光圓偏振光1、線偏振光E播傳方向振動面線偏振光可沿兩個相互垂直的方向分解EEyExyx?·面對光的傳播方向看

線偏振光的表示法：·····光振動垂直板面光振動平行板面2.自然光沒有優勢方向自然光的分解一束自然光可分解為兩束振動方向相互垂直的、等幅的、无固定相位关系的線偏振光。自然光的表示法：···

3.部分偏振光部分偏振光的分解?部分偏振光部分偏振光可分解為兩束振動方向相互垂直的、不等幅的、无固定相位关系線偏振光。部分偏振光的表示法：······平行板面的光振動較強垂直板面的光振動較強··

偏振度：式中Imax和Imin分別是最大振幅和最小振幅對應的光強。對於線偏振光，Imin=0，P=1。對於自然光，Imax=Imin，P=0.對於部分偏振光，0P1

在垂直於光的傳播方向的平面內，光向量以一定的頻率旋轉。4.圓偏振光和橢圓偏振光橢圓偏振光：向量端點軌跡為橢圓圓偏振光：向量端點軌跡為圓I0I0空間某一點的右旋圓和橢圓偏振光yyxz傳播方向?/2x某時刻右旋圓偏振光E隨z的變化E0

OyxEyEx圓偏振光和橢圓偏振光可以看成是兩個同頻，振動方向相互垂直，並且有穩定的相位關係的線偏振光合成的結果。反之，任何一個圓偏振光和橢圓偏振光可以分解成兩個同頻，振動方向相互垂直，並且有穩定的相位關係的線偏振光。

馬呂斯(EtienneLouisMalus1775-1812)????????????????????法國物理學家及軍事工程師。出生於巴黎，1796年畢業於巴黎工藝學院，曾在工程兵部隊中任職。1808年起在巴黎工藝學院工作。1810年被選為巴黎科學院院士，曾獲得過倫敦皇家學會獎章。馬呂斯從事光學方面的研究。1808年發現反射時光的偏振，確定了偏振光強度變化的規律（現稱為馬呂斯定律）。他研究了光在晶體中的雙折射現象，1811年，他與J.畢奧各自獨立地發現折射時光的偏振，提出了確定晶體光軸的方法，研製成一系列偏振儀器。二、起偏器和檢偏器馬呂斯定律

兩向色性的有機晶體，如硫酸碘奎寧、電氣石或聚乙烯醇薄膜在碘溶液中浸泡後，在高溫下拉伸、烘乾，然後粘在兩個玻璃片之間就形成了偏振片。它有一個特定的方向，只讓平行與該方向的振動通過。偏振片（Polaroid）1928年一位19歲的美國大學生（E.H.Land）發明的。是獲得線偏振光的平面片狀器件，通常用P表示。起偏的原理：利用某種光學的不對稱性,如物質的二向色性，散射，反射和折射，雙折射….

用偏振片起偏,在忽略偏振片的吸收的情況下出射光強xyzz線柵起偏器入射電磁波起偏原理類似於導電線柵的作用。(如把富含自由電子的碘附在拉伸的塑膠薄膜上）

由左往右：艾倫·馬克迪爾米德、白川英樹和艾倫·黑格美日三位科學家榮獲諾貝爾化學獎

偏振片在液晶顯示上應用

偏光顯微鏡(polarizingmicroscope)研究對象：具有雙折射性質的旋光物質。特點：在鏡筒中加了兩塊偏振片。原理：無樣品時，兩偏振片互相垂直，視野是暗的。有雙折射性的生物組織：纖維、染色體、澱粉粒、細胞壁區別腫瘤細胞：常細胞對偏振光是左旋，而腫瘤細胞對偏振光是右旋。普通顯微鏡偏光顯微鏡

立體電影

檢偏器：利用偏振片檢驗光線的偏振化程度起偏器：自然光通過偏振片後變為線偏振光起偏器檢偏器I0I1I2P1P2

檢偏器旋轉一周，光強兩亮兩暗線上偏振光的光路中插入檢偏器，檢偏器旋轉一周

?在自然光和圓偏振光的光路中插入檢偏器，檢偏器旋轉一周在光路中插入檢偏器，屏上光強減半。檢偏器旋轉，屏上亮暗無變化。

部分偏振光和橢圓偏振光的光路中插入檢偏器，檢偏器旋轉一周檢偏器旋轉一周，屏上光強兩強兩弱。

根據上面的實驗，可以區分出線偏振光，但是無法區分自然光和圓偏振光，也無法區分是部分偏振光還是橢圓偏振光，關於自然光和圓偏振光、部分偏振光和橢圓偏振光的區分，以後講解。

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